无色钻石的颜色形成原理基于能带理论，其纯净的碳晶体结构使得带隙能大于可见光的能量，无法吸收光波，因此呈现无色透明状态。

黄色钻石则有不同类型的成因。Ⅰ型钻石，尤其是Ⅰa型，其颜色由色心结构决定。N原子形成的N2心和N3心分别吸收紫光和蓝光，导致钻石呈现黄色。Ⅰb型钻石的黄色则源于杂质能级的存在，吸收了紫蓝光，合成钻石多属于此类。

蓝色钻石，如Ⅱb型，含有硼原子，形成空穴色心，吸收红外至绿光边缘的光，产生蓝色。而灰蓝色钻石的晶体中含有的H原子被认为是造成颜色的主要原因，不含B且不导电的特性使其独特。

粉色和褐色钻石的颜色与形成环境及塑性形变相关，晶格缺陷和N的聚集变化影响其颜色。绿色钻石则源于长期的天然辐射，C原子的间隙位置变化引发新的吸收，使钻石呈现绿色，辐射剂量大时可致深绿色或黑色。

至于黑色钻石，其颜色可能源于多晶体结构、内含的石墨和裂隙，这些因素共同作用导致其特有的黑色外观。